配电室配套设施轨道巡检机器人及辅助监控系统
项目背景目前传统的配电房、开关室巡检方法,主要依靠人工及少量环境监控器实现。但是由于配电房、开关室数量多,范围广,封闭性强,通讯不便,一旦出现突发事故,将对巡检人员的人身安全造成极大威胁。
此外,常用的固定式监控系统存在着一定范围的视觉盲点,人工巡检配合少量环境监控器监控的方式容易因监测不到位而造成部分设备缺陷或异常发展,甚至引发设备障碍和故障,影响电网安全供电。
电力公司对于所管辖的配电房、开关室,例行巡检每月1次,红外测温巡测每月1次,全部依赖于人工巡视作业。在高负荷期间和有特殊保供电要求时,须增加巡检频次。配电站房配套设施智能巡检机器人
配电室配套设施轨道巡检机器人及辅助监控系统
地面式巡检机器人与悬挂轨道式巡检机器人优缺点对比当前发展阶段关于巡捡机器人的应用方案主要有两种,一是地面式巡捡机器人,沿地面自主移动;二是悬挂轨道式巡检机器人,沿固定轨道移动,两种应用方式对比如下:
对比内容地面式巡检机器人悬挂轨道式巡检机器人移动线路是否可配置灵活性高固定、无法更改对传感器依赖程度高低移动安全性由算法保证,有不确定性机械结构保证,安全性高升降机构执行不大于75CM2m(1~2m可调)考虑到配电站房室内环境特点:开关柜成列整齐排列,巡捡线路固定,铺设导轨简单方便,地面式巡检机器人移动安全性过分依賴算法和传感器,不满足变电站对巡裣机器人简单,有效、安全、稳定的要求;另外,由于地面式巡检机器人很难调节升降高度,如果通过升降机构过度提升高度会导致重心偏高,没有外物支撑容易倾倒和摇晃。不利于图像获取和后续元素识别,相比较而言,轨道式巡检机器人配有升降机构,依托于导轨,可以根据需要灵活调整摄像云台高度。基于以上考虑,采用第二种机器人方案,即悬挂轨道式自主移动巡检机器人。
悬挂轨道式巡检机器人的组成室内轨道型智能巡检机器人主要由轨道系统、后台软件、垂直升降机构、通信系统和前端探测机构等五大部分组成。
悬挂轨道式巡检机器人的组成
系统的特点和优势1)视觉导航技术,自动识别所有表计
传统的机器人巡检是通过大量的预置位设置工作来定位所有的监测目标,需要大量的运维工作才能保证整个系统的有效运行。本系统采用的视觉导航技术,只要系统采用模糊识别算法对现场典型设备进行学习,在实施过程中内自动识别所有的设备,自动定位需要检测的目标,极大的提高系统运行效率。
2)柜内局部放电监测技术
系统使用机械臂式局放检测仪检测所有开关柜、配电柜内部放电现象,结合机器人的行程,可实现开关柜、配电柜全方位的局部放电监测。
3)智慧巡检技术系统保证每天一次的全面巡检任务,同时会自动根据巡检结果调整其他巡检任务,自动调整设备的巡检频率。例如:某块表计读数数值变化较大,系统自动增加该表计的监测次数,而对于长期不变的表计自动减少监测次数。对于工作状态异常设备,系统自动增加巡检频率,有效的提高的系统的巡检效率。
4)室内工作环境自动监测智能机器人自身携带的环境监测模块、高灵敏度拾音器,具备监测配电房、开关室中O3、CO、CO2、SF6、温度、湿度、烟雾、环境噪音、设备工作噪音等环境信息。
轨道巡检机器人室内工作环境自动监测
5)异常预警及联动告警处置根据配电房、开关室的运行情况,按不同等级可发生报警:机器人本地声光预警、监控中心声光预警。
当出现环境气体达到报警参数、积水异常,巡检点设备发生异常,通讯系统故障等异常情况时,系统都应进行报警。当工作人员确认报警信息后,系统可以解除相关报警。
6)高清视频巡检(1)移动高清视频监控:1080P高清可见光相机,可实现配电房、开关室内实时移动视频监控。机器人同时搭载的高亮红外探照灯补光,以实现有效照明。
(2)系统完成如下表计的识别:
电压表、电流表等表计指示;
SF6气体压力等表计指示;
开关、接地刀闸、贮能状态等机械位置及电气指示检测;
状态指示灯自动识别;
空开状态识别;
旋钮开关位置识别;
保护压板位置判断;
运行人员远程操作机器人监督现场人员操作及施工
(3)漏水与积水识别:机器人系统可针对配电房、开关室中的土建渗水、地面积水情况进行识别。在正常巡检情况下,机器人对特定的渗水泄漏点进行检测;常规行进过程中,可采用扫描的方式进行渗水漏水检测。
配电站房配套设施智能巡检机器人及辅助控制系统应用效果
机器人能够实现在距离这些设备一定范围内启动装罝并读取监控信息。同时增加HT500变配电综合监控装置,将其连入配电室配套设施轨道巡检机器人及辅助监控系统,统一处理分析采集,实现与门禁、空调、风机、水泵等设备的联动。当系统判定存在环境温湿度异常、有毒气体含量过高、非法入侵以及柜体运行异常后,系统根据相关的指令判断异常,发出自动报警,同时根据实际情况启动风机,开启门禁等,实现配电站所的自动化、髙效化管理。
根据设备巡检需求,与智能化环境监控系统,空调、风机、水泵、门禁等自动化设备进行联调,确保信息实时、无误交互,实现对整个站房空间的无人化、智能化管理。
实际验证显示本套系统能够很好的进行基层配电站所的日常巡检工作,实现日常对配电站所的相关环境监测、视频监测、异常告警等功能,达到目的。虽然智能巡检机器人系统先期投入相对较高,但是较短周期内其能够体现出更高的经济价值,有利于企业生产成本的节约。
配电室智能巡检机器人
技术历史与现状|TheHistoryandCurrentSituationofTechnology
目前城市综合管廊、电缆管廊、矿山水泵房、变电所、大型输送带输送机巷道等场所的巡视和检修工作大部分都由人工完成,而该场所中环境复杂、空间狭小、积水情况常见,对人工巡视造成非常大的阻碍;同时由于人工巡检频率低、间隔长,在设备运行过程中因安全原因不能巡检,造成相关单位对巡视间隔期内设备、电缆和水管等可能发生的情况一无所知,因此当设备有问题时不能及时发现问题导致问题扩大化。
在矿山输送带巷道中输送带运行过程中,皮带机的滚筒、托辊经常岀现损坏,输送带突发纵撕、坑道积水等,且巡检工是不能沿皮带巷进行巡检,不能及时发现问题进行处理而引起更大的问题,造成直接和间接较大经济损失。因此我们研究出一种自动巡检机器人装置,它具有效率高、费用低、实时性好、安全性高等特点,具有非常重要的实际使用意义。
为了解决这一难题,公司课题组提出“矿用自动巡检机器人装置的研究”,利用最先进可靠的取像装置开发有效的数学模型;通过工业计算机的高速运算,利用先进的无线充电技术和无线数传技术,对巷道内各类故障进行实时监测及诊断。目的是通过机器人技术代替人的眼、耳、手,研发有效的分析算法,利用高速的处理器代替人的大脑,以达到实时、准确预警的功能。
z×127矿用移动巡检装置机器人能够完全代替巡检工巡检;无线充电、无线通讯实时采集和存储,实时监测现场的图像、声音、温度、烟雾、气体等数据,通过软件对数据的自动分析,判断是否存在设备故障以及进行故障定位,从而减轻工作人员的劳动强度、降低劳动风险,及时发现出现的问题,避免事故扩大化,大大降低生产过程中的非正常停机时间。
先进性 |Advancement
智能AI自学习
计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为,借助多次采集数据软件进行自学习、前后对比、问题判断,利用数学简洁、清晰、准确等特性化发挥强大于人工的优势。
本安设计
本安型设计很好地打造了机器人行走时体积小、轻巧的特点,在有限的巷道空间实施超长时间巡检,同时本安型的设计运行更节能更稳定。
40度坡行走
多伦紧箍设计解决巷道大倾角多弯度复杂行走环境。
伸缩臂多角度监测
可满足多空间多角度等特殊环境监测。
巷道的顶板、底板、侧帮变形监测
本安型激光轮廓扫描仪,对巷道轮廓扫描记录,实时监测变化量。
麦克风阵列的噪声源定位
对空间传播的声音信号进行多维采样,采集到的信号包含了其空间位置信息,能够解决的实际问题编辑噪声抑制、回声抑制、去混响、单或多声源定位。
系统结构图|SystemStructureDiagram
移动视频图像采集功能
最小照度:彩色0.002Lux(F1.2,AGCON);黑白:0LuxwithIR;高温度和粉尘环境下,通过移动巡检装置机器人上搭载的多个红外网络摄像仪实现对整个设备走廊内设备、线缆、管道、积水等图像采集,图像信息通过千兆无线通讯,传输至远程端上位机显示并储存,通过对图像的浏览分析,确定设备是否存在异常、设备的损坏程度、故障位置,确认是否需要停机检修以及有无违章操作人员等情况。
声音采集功能
实时采集现场声音,经无线网络实时传输至远程端上位机,被监测设备运行过程中,设备出现故障,故障部位往往产生较明显的声音异常,通过对采集声音进行自动分析,判断设备是否异常,从而能够及时发现故障、避免故障进一步扩大。
无线充电功能
巡检装置机器人采用锂电池供电,充电采用先进的磁场磁感应充电,充电过程不需要接触,避免产生火花。
气体监测功能
机器人本体可安装多气体检测传感器,实时对环境中的CO、H2S、CH4、O2气体监控,若环境内气体浓度出现异常及时报警。
温度探测功能
设备运转过程中设备的故障点会存在局部温度过高的现象,红外温度传感器能快速检测发现损坏设备的位置;同时可遥控指向测温仪准确采集被检测物体温度。
无线通信
通讯传输采用符合TCP/IP的WiFi或4G无线信号的网络通讯系统,以达到远程移动监测实时将数据传输至集中管理控制中心,它具备优秀的抗干扰,负载均衡优化,适合各类苛刻的环境中无缝漫游传输运行。
指向测距
可遥控指向测距仪准确测量与被指物体距离。
辅助照明
可遥控指向照明仪指照物体。
扬声播放
地面总调度可对机器人喊话和播放语音。
自动电量检测、充电功能
巡检装置机器人平台采用锂电池供电,并自动监测电池电量,电量不足时自动寻找最近的无线充电点进行充电。
数据存储查询功能
将设备采集到的各种数据和处理分析后的结果存储在远程端的上微机,以便以后对历史数据查询比较。
遥控定位
巡检设备机器人具有自动巡检和人员手动操作功能,手动操作级别高于自动巡检。
多参数巡检技术参数|TechnicalSpecificationsofMulti-parameterPatrol
性能参数适用领域 I类防爆防爆形式 本安类型外形尺寸 长350mm×宽260mm×高260mm整备重量 ≤20kg行走机构 挂吊轨道行走速度 ≤0.5m/s爬坡能力 ≤40°斜坡转向半径 水平≥1.5m,垂直≥2m摄像机 30倍光学变焦,200万像素红外热像仪 分辨率:384×288,测温范围:-20°C~+150°C,温度显示:实时显示最高温云台参数 水平角度:0°~360°,垂直角度:-90°~+90°指向照明 白光辅助照明指向测温 红外线运行里程 充满电,水平巷道连续运行≥5km充电时长 4h电源配置 现场提供稳定的AC127V~220V充电本安电压 DC12V充电本安电流 ≤1.6A抗干扰性 距电子设备1.2m处发出的电磁和射频干扰(频率400~500MHz,功率5W),不影响 其正常工作。防护等级 IP54行走定位 编码定位定位误差 ≤50mm手动控制系统 支持系统电源电压 直流12V动力 12v直流伺服电机带刹车伸缩臂镜头 10倍光学变焦、200万像素垂直距离1m 环境参数安装地点 井下海拔高度 +2500m安装环境 多尘、潮湿、煤尘具有爆炸性的环境环境温度-30°C~+60°C
相对湿度 0°C~95%(+25°C)地震烈度 8度瓦斯等级 高瓦斯矿井自动巡检模式实现功能|RealizedFunctionofAutomaticPatrolMode
全面巡检、专项特训、定点监测几种方式:通过预设巡检内容和启动时间,机器人可定时执行巡检任务,自动采集各传感器信息,到达任务位置后进行数据采集,实现各检测点的状态自动判读,自动将巡检结果生产统计报表。具体可实现:自动巡检延巷道空间异常温度变化诊断;自动巡检延巷道内气体异常变化诊断及风速数据;自动巡检延巷道内的设备局部表面异常高温诊断;自动巡检延巷道内工作人员违规作业现象;自动巡检延巷道顶板和侧帮变形;延巷道內不同岗位区域自动语音警示提示;自动巡检延巷道内皮带机托辊和滚筒异常诊断;自动监测输送机输送带跑偏状况诊断;自动监测输送机输送物料异物识别;自动实时监测输送带表面损伤和纵撕诊断;自动实时监测输送机物料流量数据等。
应用领域|ApplicationAreas
为全面实现智慧矿山、智慧工厂,戴德测控开发了多领域、多种类、多功能智慧巡检系列产品,历经多年的技术创新和市场积累,戴德测控产品已经服务社会各大领域,并得到用户的极大认可和好评。
配电站智能巡检机器人,电力智能巡检机器人
电力巡检机器人在电力行业的应用有哪些突破?在精益化管理大背景下,运用电力巡检机器人进行全自主巡检工作在电力行业正逐渐形成常态化机制。
璞数技术作为智能化电力设备及解决方案供应商,是国内较早将机器人与环境、视频、安防、消防、电气设备状态监测融合的企业之一。
自主研发的智能巡检机器人系列已广泛应用于各种电力站房、机房、管廊,执行自动巡检任务。
谷歌人工智能写作项目:小发猫
智能巡检机器人在电力领域中的应用优势有哪些?智能电网建设规模不断扩张、建设速度不断加快,对于供电质量的要求也日益提升,将极大地推动智能巡检机器人的市场需求,成为巡检机器人行业持续增长的长期推动力python神经网络分析,Python神经网络算法。
璞数技术巡检机器人系统高效,稳定,重要的巡检方式,可以在无人值守或少人值守的变电站履行巡检任务,及时发现电力设备的异常现象,自动报警或自动进行及时处置。
这对于提升电力运维工作的效率和安全新有着重要意义。电力巡检机器人巡检作为已经越来越受到电力行业及相关行业,尤其是涉及到巡检工作各行业的高度关注。
AGV巡检机器人在电力行业的应用有什么优势?AGV巡检机器人在现在多用于对电力的巡检。采用AGV巡检机器人进行电力巡检能够节约人工的消耗,而且AGV巡检机器人的巡检效率更高。
近年来,随着城市发展步伐的加快,变电站扩建和新建的日益增多,变电站巡检的工作量日益增加,人工巡检的就地率和及时性得不到保证。
例如,镇江东部变电站运行维护班子,220千伏变电站从省检回市公司,由16人组成的团队管辖20个变电站,人工检查耗费大量人力,雷雨、大雾等恶劣天气巡检难以保证正常进行。
璞数技术AGV巡检机器人和手动巡逻的区别在于机器人可以独立完成全天和复杂环境中的巡逻工作。无论是暴风雪还是炎热天气,都能够高质量地完成任务。
室外智能巡检机器人在变电站内建立一套三维经纬度系统,并对全站仪设备进行定位和记录。
璞数技术AGV巡检机器人通过操作维护人员的后台手动控制界面,完成设备温度、设备外观、开闭状态、仪表、设备噪声等检测任务,并最终形成检测报告。随着城市面积的扩大,配送站和设备分布在城市的各个地方。
电力巡检机器人应用了哪些前沿技术?无线充电技术璞数技术了解到变电站巡检机器人一般都采用接触式供电,在机器人返回充电室充电时,由于接触不好,会给设备带来一定的安全隐患,因此,如何给机器人蓄电池充电是我们必须要解决的问题。
可考虑当前已在手机上应用的无线充电技术。无线充电技术其优点在与充电桩与受电端无需接触,不受机器人接触不好、受电端铜氧化而出现对巡检机器人蓄电池无法充电等情况,其可靠性高、操作方便。
智能导航技术导航系统是反映巡检机器人自主特性与智能行为的关键问题之一,也是移动机器人领域的研究前沿和热点,导航系统的目标就是机器人能够根据当前所处的地图环境,自主地从当前位置点和目的位置点之间,搜索出一条可行的最短路径,然后沿着该路径完成从起点到目标点的自主运动。
因此,为了保证电力巡检机器人能够在变电站内长期自主地进行巡检,璞数技术设计一种适用于变电站环境的定位精度高、抗干扰能力强、运行安全可靠的机器人导航系统是至关重要的。
变电站巡检机器人的应用给电力行业带来哪些变化?变电站巡检机器人能够替代人工对室外变电站进行必要的巡视巡检。
璞数技术巡检机器人具备多个高科技技术,主要为可见光、红外热像仪等,通过这些技术对变电站的设备、线路进行实时的巡检,以远程遥控或按照规定线路自动检测的方式,替代人工对高压设备进行检测,能够及时有效的发现变电站内设备的各类问题,给变电站工作人员提供及时、准确的事故预兆,提前发现故障隐患。
变电站巡检机器人有哪些特点与优势?。
电力巡逻机器人集日常巡更、夜间红外巡更、关键设备巡更、特种巡更为一体,采用多传感器信息融合定位技术,结合电子地图和路径规划完成整个机器人的运动导航,准确获取设备状态以及仪表信息,提高了视频分析的准确性和可靠性。
整个检测机器人平台通过以太网与机器人主控计算机连接。主控制器通过网络控制红外热成像、高清摄像机和平台的运动。
机器人巡航时间可达8-10小时,可设置不同的巡逻模式(包括定期巡逻、不定期巡逻、实时监控等),并提供巡逻数据实时上传和数据分析、信息显示及后台自动生成报表等功能,可进行智能化巡逻。
在雨雪中易于攀爬、瓷砖等地面。当机器人断电时,它会主动在充电室给自己充电。?与传统的人工检测方法相比,璞数技术变电站巡检机器人具有明显的综合优势。
目前,我国智能电网线路长度已超过100万公里,覆盖面积比传统的人工巡检压力翻了一番;自动化程度低,成本高,覆盖率低,建立数据积累的过程较重,无法实现智能电网巡线检查和智能故障自动识别的全覆盖。
而智能检测机器人是目前很好的解决方案。
电力行业用巡检机器人能检测什么问题?变电站巡检机器人的应用越来越多,变电站智能巡检机器人巡检的核心部热件是红外成像和可见光相机,两者安装在机器人顶部,搭配云台即可实现对变电站内的设备24小时巡检。
红外热像仪的原理是记录热辐射,由于所有的物体均发射热辐射,热辐射是物体温度的函数该数据可用来以一种非接触的方式决定物体的确切温度。
可见光摄像机可以对设备上面的开关、仪器仪表进行识别,然后与数据库的信息做实时比对,当可见光相机采集的信息与数据库信息不符时就会发出报警。
云台通过以太网与机器人主控电脑连接,主控制器通过网络对红外热成像、高清相机和云台运动进行控制热成像输出CVBS模拟视频和高清相机数字视频通过视频压缩板进行H264编码压缩,再传输到主控电脑。
热成像测温数据通过以太网接穿透视频压缩板直达主控制器,向主控制器提供每秒多帧的全屏测温数据、最高最低温信息,同时也根据被测温设备特性从主控制获取辐射率、距离、区域信息等,结合机器人的精确预置位能力,可以有效保证测温的准确性和多次测温数据的数据可对比性。
电力巡检机器人上面的红外热像仪,可以监测电力设备的异常。在变电站的电力设备温度测量中,设备有无异常温度变化是至关重要的一个因素。
在常规的人工巡检中,需要特别关注变电站的主变、刀闸、开关等多种站内设备及站内环境异物的状态,巡检工作具有繁琐、重复、单调的特点,存在对人员能力、工作状态依耐性强的问题。
针对这些问题,电力智能巡检机器人可以实现高频次、大范围、无遗漏的执行巡检任务,装有热成像摄像机则可精确检测变压器绕组及油冷系统、高压断路器、隔离开关、电容器、母线等设备的制热情况,发现热缺损并报警,提高设备巡视效率。
人工智能在电力系统中的应用现状随着人工智能技术的兴起,人工智能技术应用在电力系统的运行、控制、管理等领域。
人工智能技术在电力系统中的应用不仅拓展了人工智能技术的应用范围,而且扩展了人工智能技术凭借自动化和智能化程度高等优势,提升了电力产业的智能化升级。人工智能技术使电力系统真正实现决策智能和管理智能。
通过分析和总结人工智能技术在电力系统中的应用现状,对电力系统中人工智能的发展方向进行了展望。
电力巡检机器人都有什么好处?1、人工巡检工作量大,较辛苦。2、人工巡检及时性达不到。人员安排难以到位,管廊内检测信息不能得到及时传达。3、人工巡检涉及的方面较窄,管廊巡检机器人功能全。4、人工巡检安全问题得不到保障。
5、人工巡检运维成本高。而管廊巡检机器人只是初期投入高,运维成本低。例如:按100km衡量人工巡检每2.5km一人,30年消耗成本如下:机器人巡检每10km一台,机器人寿命按平均30年计算,成本如下:
供电保障首次使用线上巡检机器人体现的优势在哪?优势在于它让保电技术手段进一步提升,增加了输变电智能安防系统,使得我们的电网管理更加智能化。同时智能化也让我们觉得更加的安全放心。
机器人巡视效率提升四五倍在雁栖湖区域内一座变电站里,周围一座铁塔的最高一层避雷线上,一个小“蜘蛛侠”两脚绑在线上,正在慢慢移动“巡逻”。
据介绍,这是一台输电线路巡检机器人,采用太阳能充电,是本市首次运用这样的技术,这次在重要输电线路加装了4套智能巡检机器人。
线上机器人有多重功能:拍照查看导线是否出现损坏,螺丝等零部件有无松动;红外测温测量导线温度是否有异常;激光雷达监测周围环境,是否有威胁电力运行安全的情况发生。
发现任何情况,“蜘蛛侠”都会实时把信息发送至后台。“很多输电线路都处在山区,人工巡视相当困难,需要爬塔用肉眼看;采用机器人后,巡视效率提高了四五倍。将来北京其他输电线路也将应用线上机器人。
”国网北京怀柔供电公司运检部变电运维室班长刘卫国说。
变电站和输电线路智能监控记者从国网雁栖湖供电服务中心获悉,不仅重要线路用上机器人,重点变电站和输电线路也部署了智能监控系统,实时掌握变电站和输电通道内的情况。
在雁栖湖供电服务中心,墙上一面大屏幕上正显示着绿色、蓝色、橙色组成的画面,这是雁栖湖周界一处的热成像情况。
“智能监控系统对重点变电站进行远程控制布防和开启门锁设置,一旦有异常情况,通过声光联动报警,信息马上传回,提高变电站主动防御能力,为高峰论坛召开期间的供电安全提供有力保障。
”国网北京怀柔供电公司总工程师赵新历介绍说,现在变电站和输电线路的各种信息都可以远程实时掌握,安全水平大大提升。